Термоэлектрические преобразователи стандартных градуировок

Термоэлектрический преобразователь	Градуировка	ТермоЭДС при t =100°С, to=0°C, мВ	Химический состав термоэлектродов	Диапазон измеряемых температур при длительном измерении, °С	Предельная температура при кратковременном применении°С	Допустимые отклонения (погрешностьяевоспрояз- водимости), ° С
положительный	отрицательный
Хромель — копель (ТХК)	ХК68	6,90±0,30	Хромель (89% Ni, 9,8% Cr, 1% Fe, 0,2% Mn)	Копель (55% Си, 45% Ni)	—50—600		± (2,2-5,8)
Хромель — алюмель (ТХА)	ХА68	4,10±0,15	To же	Алюмель (94% Ni, 2% Al, 2,5% Mn, 1%, Si,. 0,5% Fe)	—50—1000		±(4,0-9,7)
Платинородий — платина (ТПП)	ПП68	0,64± 0,03	Платинородий (90% Pt, 10% Rh)	Платина (100% Pt)	0—1300		±(1,2-3,6)
Платинородий — платинородий (ТПР)	ПР 30/6б8	0,431 (при t = 300°С)	Платинооопий (70% Pt, 30% Rh)	Платинородий (94% Pt, 6% Rh)	300—1600		±(3,2—5,2)
Вольфрамрений — вольфрамрений (ТВР)	TВР 5/2068	1,33	Сплав вольф (95% W, 5% Re)	зама срением (80% W, 20% Re)	0—2200		± (5,4—9,7)

В настоящее время в СССР в основном применяются пять стандартных градуировок ТЭП, характеристики которых приведены в табл. 6.4.

Для предохранения от механических повреждений и вредного влияния объекта измерения термоэлектроды преобразователя помещают в защитную арматуру.

На рис. 6.9, а показано устройство стандартного термоэлектрического термометра.

В жесткой защитной гильзе 1 расположены термоэлектроды 3 с надетыми на них изоляционными бусами 4. Спай 2 касается дна защитной гильзы или может быть изолирован от него с помощью керамического наконечника. К термоэлектродам в головке 8 винтами 6 на розетке 5 подсоединяются удлинительные провода 7. Защитная гильза с содержимым вводится в объект измерения и крепится на нем с помощью штуцера 9. Для обеспечения надежного контакта спай 2 изготавливают сваркой, реже пайкой или скруткой (для высокотемпературных ТЭП). Защитную гильзу 1 выполняют в виде цилиндрической или конической трубки из газонепроницаемых материалов диаметром примерно 15—25 мм и длиной в зависимости от потребности объекта измерения от 100 до 2500— 3500 мм. Материалом для защитной гильзы обычно служат различные стали. Для более высоких температур используются гильзы из тугоплавких соединений, а также кварц и фарфор. Диаметр термоэлектродов составляет 2—3 мм, кроме термоэлектродов платиновой группы, диаметр которых 0,5 мм, что связано с их высокой стоимостью. Стандартные ТЭП выпускают одинарными, двойными и поверхностными — для измерения температуры стенок объекта, когда доступ внутрь объекта затруднителен или невозможен.

-

Рис. 6.9. Конструкция термоэлектрических термометров

В настоящее время широкое применение находят термоэлектрические термометры кабельного типа (рис. 6.9, б, в).

В тонкостенной оболочке 1 размещены термоэлектроды 3, изолированные друг от друга, а также от стенки оболочки термостойким керамическим порошком 4. Рабочий спай 2 может иметь контакт с оболочкой (рис. 6.9, б) или изолируется от нее (рис. 6.9, в). Оболочку выполняют из высоколегированной нержавеющей стали с наружным диаметром 0,5—6 мм, длиной 10—30 м. Благодаря указанным размерам кабельные термоэлектрические термометры являются весьма гибкими при достаточной механической прочности. Выпускаемые хромель-алюмелевые и хромель-копелевые кабельные термометры можно использовать в интервале температур от —50 до 300°С при давлении 40 мПа. Внутрь оболочки кабеля помещены от одного до трех ТЭП.

Выбор соответствующей конструкции ТЭП осуществляют в зависимости от конкретных условий измерения из [16].

Динамическая характеристика термоэлектрических термометров в общем виде описывается передаточной функцией

W (р) =

Значения постоянной времени T и транспортного запаздывания τ зависят от конструктивных размеров и используемых материалов защитного чехла. Для выпускаемых в настоящее время термоэлектрических термометров эти величины находятся в пределах T=1,5 - 8 мин и τ = 9 -30 с, а τ/T = 0,11- 0,78 [43].

Дата добавления: 2015-08-09